安毛2山区高速公路施工要点.docx

1、安毛2山区高速公路施工要点山区高速公路路面施工要点蒋福刚 马德林（中交第二公路工程局有限公司 陕西 西安 710000）摘要：本文基于安毛路面2标施工情况为依托，阐述山区高速公路施工的特点；山区高速桥隧比例大，本标桥隧比例达到85%以上，桥梁隧道单位施工平整度较差，给桥梁的路面施工造成很大难度和埋下了一定的隐患；文章主要从长大纵坡桥面铺装、桥面防水以及长大隧道施工介绍山区高速公路沥青路面的施工要点。关键词：桥面铺装、桥面防水、长大隧道、山区高速1、 长大纵坡桥面铺装施工与防水1.1、概述沥青面层具有平整度好、接缝少、行车舒适、噪声低、施工期短，且宜于分期修建等优点，因此，在桥面铺装层中得到广泛

2、地应用。沥青路面的路用性能要求路面具有足够承载能力、良好的舒适性和安全性，同时具有较好的高温稳定性和低温抗裂性。从桥面防水和排水的角度来看，桥面沥青面层密实度不够、空隙率过大，原桥面平整度不好甚或局部有凹凸不平造成局部积水，降雨渗入桥面铺装层内部又不能自由排出，是引起桥面水损坏的主要因素。本文针对沥青桥面的水损坏现象和压实度控制进行探讨，从施工的角度提出沥青桥面压实度的控制措施及水损坏的防治方法。1.2沥青桥面铺装层水损坏原因尽管目前沥青路面设计方法是建立在弹性理论基础上的耐久性设计方法，但沥青桥面铺装层仍然存在着设计年限内由于各种原因发生的早期损坏。沥青桥面铺装层的早期损坏是指沥青桥面在投入

3、使用后13 年左右，所发生泛油、车辙、坑槽等各种形式的损坏。近年来交通量迅速增长，载重车辆比例增加，车辆超载现象严重，我国一些新建和改建的沥青桥面均发生了不同程度的早期损坏。水是引起沥青桥面损坏的一个重要原因，降雨渗入沥青面层中后无法排出，在汽车荷载的反复作用下沥青面层发生损坏。水损坏一般表现为沥青面层唧浆、剥落、坑槽以致大面积损坏，含水的沥青混合料在行车荷载动水压力和温度胀缩的反复作用下，水分逐步侵入沥青与集料的粘结界面，沥青与集料的粘结力逐渐丧失而使路面出现剥落和坑槽。由于沥青混凝土的施工不均匀性，坑槽总是在沥青混凝土局部薄弱部位产生，调查显示无论是密实式还是半开式结构，无论是普通沥青混凝

4、土，还是改性沥青和添加抗剥落剂的沥青混凝土，只要水渗入并滞留在沥青混凝土的空隙中，都可能出现水损坏现象，但采用半开式的沥青混凝土表面层时，水损坏现象更为严重。其影响因素包括： 沥青混凝土材料对水的吸附能力影响集料与沥青的相互粘结，在沥青面层中要杜绝采用孔隙率过大的碎石，细集料、矿粉等原材料的塑性指数不能大于规定值；恶劣的环境条件，如低温和潮湿等因素的影响；混合料的空隙率较大是引起沥青混凝土表面层水损坏的重要因素。1.3对于桥面沥青混凝土，靠近护栏的沥青砼即使增加碾压遍数，边部压实度还是要差一些，即孔隙率大、渗水系数过大，下雨易存水于边部。一般要在桥梁低处设置纵向碎石盲沟，本项目发现桥面的泄水孔

5、管口高于沥青面层的底部，渗入面层中的水不能从泄水孔中排走，沥青混凝土长时间处于饱水状态，石料与沥青粘附力降低，从而发生剥落、松散。在冬季降雨后，水冻结体积增大，在沥青桥面铺装层中形成冻胀应力，在冻融循环作用下，沥青混合料松散，从而出现坑槽等破坏形式。针对上述原因本项目订做了一批特制的加长钻头和钻孔机，投入人力、物力在桥面进行钻孔作业，彻底解决层间水的排放，从源头上消除隐患，以确保工程质量。图1 现场钻孔作业图2 特制钻头及钻孔机1.4沥青混凝土空隙率沥青面层的压实度对沥青路面的耐久性至关重要，压实度的大小直接影响路面的使用质量。沥青桥面面层过分追求平整度而忽视压实度，后果是通车后水损坏现象严重

6、，平整度迅速衰减，面层形成较深车辙，变形明显。因此，必须在满足压实度要求的前提下来提高平整度；此外，本项目沥青混合料在配合比设计阶段首先考虑防车辙，其次为防渗水，最后考虑平整度，并将这一理念贯穿于施工的各个阶段。沥青混凝土面层的压实度首先应满足公路沥青路面施工技术规范的规定，但不考虑沥青混凝土设计时的空隙率而按统一压实度来控制是不合适的。沥青路面的实际空隙率在7以下时，沥青面层中的水在行车荷载下一般不会产生动水压力，不容易造成水破坏。排水性混合料的空隙率大于15 ，水能在空隙中自由流动，可通过相应的排水措施将面层中的水排走，也不易造成水破坏。当沥青面层实际空隙率在7 15之间时，水很容易渗入并

7、滞留在沥青混合料内部，在行车荷载作用下容易产生较大的毛细压力或动水压力，造成沥青混合料的水破坏。为了尽可能提高沥青混凝土面层的密水性，必须加强压实，以减小空隙率，并进行现场实际空隙率的指标控制，通过采取各种有效措施保证现场空隙率控制在3.8-4.5之间，渗水系数控制到50ml/min以下。1.5、 沥青桥面铺装层压实度施工控制在沥青桥面铺装层的施工过程中，控制沥青混合料的压实度是减小空隙率的重要手段，沥青混合料必须碾压到规定的密度才能有效的减少铺装层的水损坏。影响沥青混合料压实度的因素主要包括以下几个方面 ：a沥青混合料的制备。集料按形状可分为立方体状、片状和针状，在同样的级配条件下片状和针状

8、含量较高的沥青混合料更难压实，因此，应注重集料的选用，集料应洁净、干燥、具有足够的强度，碎石宜采用反击式碎石机加工，针片状碎石含量应小于15，含泥量应小于1，吸水率小于2。本项目在碎石加工过程中全过程跟踪检测所生产的碎石质量，在前期的检测中发现所生产的面层原材料针片状颗粒含量超出细则要求范围，并将该情况及时反馈给项目领导，经项目部领导研究决定要求碎石场必须增加一套立式冲击破集料整形设备，通过对碎石场设备改进后，生产的面层材料质量大有改观，各项技术指标经检测满足沥青路面施工技术规范及安川路面施工实施细则要求。混合料中集料用量的增加、集料最大粒径的增大或沥青稠度的提高均会影响混合料的工作度，需要较

9、大压实能力的压路机才能达到要求的密实度，而桥梁不能使用较大的压路机，因此，混合料的级配必须相当准确，本工程使用的日工4000型间歇式沥青拌和机基本能满足要求，但应注意矿粉和纤维的掺人方式。沥青混合料必须保证拌和均匀，并注意控制沥青混合料出厂温度。在制备掺聚酯纤维上面层沥青混合料时，应将纤维与集料同时加入，干拌时间至少增加510s，湿拌时间增加至少5s。b沥青混合料的工作性能。沥青混合料的工作性能即施工和易性，反映沥青混合料摊铺碾压的难易程度。通过试验分析，在混合料配合比设计过程中调整沥青混合料的组成成分来改善其工作性能，使混合料的配比既能满足各项使用功能的要求，又能保持良好的工作性能并利于施工

10、。c沥青混合料的摊铺与碾压温度。桥面铺装宜采用双机梯队作业。为了保证路面平整度和均匀性, 要求摊铺过程缓慢均匀、连续不间断, 摊铺速度控制在1.52m/min，同时摊铺机螺旋布料器速度要控制均匀, 避免忽停忽转, 使摊铺到桥面的混凝土均匀一致, 无离析条带和离析块。另外，控制混合料的离析还要从材料堆放、混合料的级配、沥青用量、混合料的装卸及摊铺进行全面控制，热接缝处应紧密、顺直，并设置标杆控制厚度。碾压时沥青混合料的温度是影响压实度的重要因素，只有在适当的温度条件下，沥青混合料才能压实到规定的密度，一般沥青混合料的最佳压实温度不低于160，最佳压实温度是指沥青混合料在允许的温度范围内，能支撑压

11、路机而不产生水平推移且压实阻力较小。沥青混合料温度较高时，有利于缩短碾压时间，当沥青混合料的摊铺初始温度每提高l0，碾压时间就可缩短l6左右，而碾压温度每降低l0，碾压时间需延长30左右，当沥青混合料温度低于100时，几乎达不到压实效果。但碾压温度过高，会引起压路机两旁混合料隆起、碾压后的摊铺层形成裂纹、碾轮上粘附混合料及前轮推料等问题。沥青混合料的碾压温度必须满足公路沥青路面施工技术规范的要求，但摊铺后沥青混合料的温度是在不断变化的，现场实际碾压温度控制应该根据沥青混合料的级配类型、铺层厚度、沥青性能及施工环境等因素决定。研究表明，沥青混合料摊铺后，在气温和风力等影响下温度下降很快，在摊铺后

12、415 min内，温度下降速度约为l5/min，摊铺层厚度越小，温度下降速度越快，有效压实时间就越短，因此应根据分析现场情况分析沥青混合料的温度下降规律，来协调摊铺碾压程序，在混合料温度下降到规定的终碾温度前完成碾压工作，以求获得最佳的压实效果。沥青混合料的温度控制还涉及到沥青的等粘温度，不同标号的沥青在粘度相同时的温度不同，不同级配类型的混合料的和易性不同，实际上沥青的粘度是影响压实难易程度的重要因素，因此碾压工序直接依据沥青粘度来控制沥青混合料的压实度也是值得考虑的有效手段。沥青混凝土的最佳拌和温度是运动粘度为1.70.2 PaS时的温度，最佳压实温度是运动粘度为2.80.3 PaS时的温

13、度。沥青中掺入改性剂使得沥青的针人度和软化点均有所提高，沥青抗剥落剂也会使混合料的粘度提高。沥青混合料中添加纤维，提高了等粘温度，使用了改性沥青，其马歇尔试验的击实温度可由通常的155提高到165 ，出厂温度可提高到180185，摊铺温度可提高到l65170。因此，在沥青桥面铺装实际施工中，应根据当时的气温、风力、沥青性质、级配类型、铺层厚度等因素，利用等粘温度来进行碾压温度控制，使沥青混合料保持良好的和易性，以保证充分的压实。此外，在本项目桥面铺装层施工中还采取了如下几项措施以减少温度离析造成的路面损坏，a、运输车辆全部采用棉被包裹，在卸料过程中不揭篷布；b、增加XP301胶轮压路机配重，提

14、高压实功以保证压实度；c、在摊铺过程中摊铺机尽可能少的减少收斗的次数，在施工结束时一次性收斗并切除接头部分温度离析部分的沥青混合料。d、在沥青路面施工中，对常见的AC结构形式，其压实过程分为3 个阶段。初压采用双钢轮振动压路机压实，复压采用重型胶轮压路机，终压采用双钢轮压路机静压。初始压实的作用是使粗骨料快速达到平衡稳定的状态，防止重型压路机碾压时产生推移，这对路面质量影响较大。区别于一般沥青路面施工，桥面摊铺压实工艺的选择比较矛盾，振动压实对桥梁结构的影响，一般停留在定性分析上，有关定量分析的资料并不多见。桥面压实的要求：一是压实度满足设计要求；二是压实过程不会对混凝土桥梁产生永久性破坏。较

15、理想的状态是在高效压实的同时，产生很低的振动影响。因此，为了保证压实度本项目在桥梁桥面铺装层施工过程中采用悍马振荡压路机进行碾压。图3 摊铺碾压现场001图4 摊铺碾压现场002e、沥青各面层压实度以马歇尔试验为标准达到98%以上, 保证成型后路面实际的孔隙率要低于6%为宜; 同时避免过度碾压或碾压不足, 造成石料压碎、棱角明显磨损或压实度不足的现象。1.6、防水粘结层及同步碎石封层a、防水粘结层施工前要对桥面铣刨凿毛情况进行全面检查,对局部凿毛不到位处应采用小型凿毛机重新进行补凿, 采用扫地机进行清扫，而后用水车进行清洗, 干燥后用吹风机吹净灰尘。封闭该段落的交通，采用沥青洒布车喷洒SBR改

16、性乳化沥青,洒布量为0.4-0.6kg/m2, 要求洒布均匀、到边、不露白;撒布温度根据当时气温进行适度调整。在SBR改性乳化沥青防水粘结层洒布破乳后进行SBS改性沥青同步碎石封层施工, 并控制好碎石撒布量，以覆盖改性沥青6070%左右的面积为宜，一方面可以防止摊铺上层沥青混凝土时造成对粘层的破坏, 另一方面可以吸附多余的沥青; 因此要求碎石要求干燥、洁净, 材质优先选用与沥青有着较好的粘附性的石料, 规格最好选用4.75-9.5mm 的单粒级配, 洒布用量约9Kg/m2, 而后采用轻型胶轮压路机进行碾压。撒布完成后安排施工经验丰富的施工人员进行检查，对于局部凹处采用沥青砂进行初始找平。在洒布

17、完的桥面沥青封层上, 必须做好交通管制,防止社会车辆在防水层上通行。图5 桥面清扫作业图6 桥面铣刨后1.7、沥青面层的早期水破坏是普遍存在的现象，商丹通车一年基本是桥面就损坏了，大气降水渗入沥青面层中后无法排出，在温度应力和汽车荷载的作用下沥青面层发生破坏，加强施工原材料控制、加强施工过程质量控制、加强桥面层间水的排出，只要从各个方面控制好桥面早期破坏还是可以减少的。2、长大隧道沥青路面施工随着高速公路的不断发展，山区高速公路进入了高速发展阶段，为了提高隧道内行车的安全性、舒适性，以及降低行车噪音，越来越多隧道路面采用了沥青砼路面。但在隧道内进行沥青路面施工具有很大的难度，现将安川高速公路的

18、隧道施工技术总结以供大家参考。2.1、 准备工作2.1.1、下承层准备为确保沥青层与水泥混凝土路面之间的粘接力，水泥混凝土面板应采取凿毛和清除表面浮浆等技术措施，本项目采用铣刨机进行铣刨处理，严格控制铣刨平整度，铣刨后立即进行清洗，将铣刨产生的粉尘清洗干净，封闭交通，禁止任何车辆通行。在施工面层前一天再次采用吹风机顺风方向进行彻底的清理，不得留有粉尘等，而后进行同步碎石封层的施工。本项目地处秦巴山区，地下水量充沛，在夏季隧道水泥砼路面基本处于潮湿状态，在以后的隧道路面施工中最好采用一层改性乳化沥青防水层+一层同步碎石改性沥青下封层的结构形式。2.1.2、机械准备对于中、长隧道内沥青面层的摊铺，

19、摊铺及压实设备应准备充分。由于隧道内宽度大多比路基及桥梁窄，对于2车道建议采用一台摊铺机全宽进行施工，对于较宽的隧道应根据隧道内宽度合理配置、拼装。摊铺及压实设备施工前应保养良好，并配备数量充足且经验丰富的机驾人员。最好采用性能良好的机械设备，在隧道内通风、散热均不好，易造成机械设备的高温。2.1.3、安全准备a、根据施工的具体段落，选择进行交通管制的段落和长度，设立专人进行交通管制，同时事先设定运输车辆的行进路线，在隧道口设置专人指挥车辆的进出。b、根据以往隧道施工的安全经验，购买优质的防毒面具。同时聘请了医生、护士和雇佣了一辆救护车，确保在施工过程中突发事件的人员安全。 c、配备移动式照明

20、设备和通风设备，配置5人左右进行饮水的供应以及后勤服务。d、对施工现场人员采取30分钟换班的准备，同时在施工现场设立2-3人的巡逻人员，确保人员及施工的安全。e、技术交底和安全交底重点交底施工过程中的注意事项，不同于正常施工的技术交底，机械设备的协调交底。进行隧道内施工的安全交底，落实安全责任制，人人抓安全，安全责任落实到人。2.2、 施工工艺2.2.1、 混合料拌合a、 粗、细集料应分类堆放，取自不同料源的集料应分开堆放，应对每个料源的材料进行抽样试验，并经工程师批准。b、 每种规格的集料、矿料和沥青都必须分别按要求的比例进行生产，热仓比例和冷仓比例的调整必须经试验室主任亲自调整，其他任何人

21、不得随意调整。c、 集料及沥青加热温度必须按照试拌和设计要求进行控制。严格控制混合料的出场温度。d、 沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度，记录出厂时间，签发运料单。杜绝不合格混合料运至施工现场。2.2.2、 混合料运输a、装料过程采用“品”字形进行装料，尽量减少混合料的装料离析。料车在过磅过程中检测混合料温度，同时检查车厢是否关闭严实，不得在运输过程中漏料污染路面。b、 料车采用苫布覆盖保温、防雨、防污染。最好在车辆的周围采用棉被进行保温。c、 运料车进入摊铺现场时，轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物，否则宜在隧道口设水池洗净轮胎后进入工程现场。沥青混合料在摊铺地点凭运料单接

22、收，若混合料不符合施工温度要求，不得摊铺。d、 料车应在隧道口掉头，在倒车过程中应将车灯打开，并派专人指挥。摊铺过程中运料车应在摊辅机前l00mm3O0mm处停住，空挡等候，由摊辅机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊辅机。2.2.3、混合料的摊铺a、摊铺机开工前应提前0.5h1h预热熨平板至不低于100。宜等到前面有4台以上料车时开始摊铺。铺筑过程中应调整熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度。熨平板加宽连接应仔细调节至摊铺的混合料没有明显的离析痕迹。b、采用两台摊铺机进行摊铺时摊铺机前后应错开10m左右成梯队方式同步摊铺，两台摊铺机摊铺面之间应有10mm20

23、mm左右宽度的搭接，以保证接缝的密实。最好采用一台摊铺机进行摊铺作业。c、摊铺速度的控制应根据拌合站的产量而定，保证摊铺机均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。隧道施工过程中可以适当提高摊铺速度，宜控制在5米左右为宜。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以消除。e、隧道沥青砼摊铺摊铺机应采用自动找平方式，宜采用非接触式平衡梁。f、摊铺机的螺旋布料器应相对于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以减少在摊铺过程中混合料的离析。g、 摊铺的混合料，不宜用人工反复修整。当不得不由

24、人工作局部找补或更换混合料时，需仔细进行，设立专人（技术员）进行处理。h、 摊铺过程中应对边角部位必须进行必要的处理，以保证摊铺的外观质量。 2.2.4、 碾压过程 碾压过程分为初压、复压、终压三个步骤。碾压过程中采用“紧跟慢压, 高频低幅”的原则，同时保证碾压温度符合规范及设计的要求。设立压路机班班长，协调压路机的碾压，对碾压过程中进行碾压区的安全管理和碾压成品的质量管理。a、 初压初压应紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，减少热量散失。通常宜采用钢轮压路机静压12遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机，从外侧向中心碾压，在超高路段则由低向高碾压。初压后应检查平整度、

25、路拱，有严重缺陷时进行修整乃至返工。b、复压复压应紧跟在初压后开始，且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短，通常不超过6080m。碾压时宜安排每一台压路机作全幅碾压，防止不同部位的压实度不均匀。密级配沥青混凝土的复压宜优先采用重型的轮胎压路机进行搓揉碾压，其总质量不宜小于26t，吨位不足时宜附加重物，使每一个轮胎的压力不小于15kN，冷态时的轮胎充气压力不小于0.55Mpa，轮胎发热后不小于0.6MPa，且各个轮胎的气压大体相同，相邻碾压带应重叠1/31/2的碾压轮宽度。对粗集料为主的的混合料 (如SMA) , 宜优先采用振动压路机复压。碾压方式宜采用高频率低振幅，相邻碾压带应重叠至少

26、1/2的碾压轮宽度。振动压路机折返时应先停止振动。c、终压终压应紧接在复压后进行，温度不应低于规范及设计要求，以保证消除复压产生的轮迹。终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于2遍，至无明显轮迹为止。 2.3、安全措施a、隧道沥青砼铺筑施工一般具有作业环境温度高、烟雾多、噪声大、能见度低、人员呼吸困难、机械设备易高温和空气流通速度缓慢等特点，为了确保隧道沥青混凝土铺筑安全,克服温度高、烟雾多、噪声大、能见度低和空气流通困难等危险、危害因素,应按照防止沥青中毒办法使用有毒物品作业场所劳动保护条例和公路工程施工安全技术规程的有关规定,采取相应的安全对策与防范措施。b、 安全管理

27、对策 首先要做好施工企业的安全管理工作,建立健全安全生产管理体系,明确企业第一安全责任人、现场安全负责人、班组长和专(兼)职安全员等各级安全管理人员的工作职责,制定隧道内施工安全规章制度。同时，根据隧道施工特点，完善各岗位安全技术操作规程，并在作业前搞好从业人员的安全教育工作,使全体作业人员了解并执行各自的岗位安全职责和安全技术操作规程。 c、 安全技术对策与预防措施 对机械设备应在作业前进行必要的维修保养与检测,使技术状况符合行业规定,以保证设备正常使用。在隧道内发生故障的机械设备，应拖移至隧道外维修；禁止灯光不齐备的车辆和机具进入隧道内作业。 施工工艺采取顺风向铺筑，以减少碾压作业场所的沥

28、青废气量和烟雾,增加能见度，清新空气，保证施工人员作业健康； 隧道内作业严禁吸烟用火,洞内作业30min换班一次，轮流作业，轮流休息； 隧道内照明电源由外部供应与自备发电机相配合,供电线路、配电箱、闸刀的安装架设必须符合TNS系统要求及电力部门的其他相关规定。用电器具要安装好漏电保护器,现场照明要采用安全电压； 现场指挥员与作业人员在施工作业前要确定好手势指挥信号,避免误指挥和误操作； 隧道内汽车和行走机具不准高速行驶，以保证交通安全。禁鸣高音汽笛，以减少噪声； 安排专人进行施工现场交通指挥,搞好隧道口交通管制。禁止非施工车辆和无关人员进入作业区域，排除和减少其他干扰因素。 d、 劳动防护措施

29、 所有施工人员必须经体检合格后方能上岗，须穿戴耐高温皮鞋及工作服。同时，配戴好防毒口罩、护目镜与耳塞、手套等。 装大功率排风机引风,以增加洞内空气流动速度，保持新鲜空气,保证现场氧气比例。 现场开水、淡盐水和保健（清凉）饮料必须供应充足,满足饮用和降温需要。e、公路隧道沥青砼铺筑施工安全是一项事关隧道建设全局的工作,需建设单位和广大施工作业人员积极参与,高度重视,切实按照安全技术操作规程施工作业,紧紧围绕“防火、防毒、防爆炸、防伤害”的安全要求,落实好安全生产预防措施,从而安全顺利地完成施工作业任务。3、结语山区高速公路施工各方面的制约因素比较多，必须精心做好前期策划，大型设备的进场在特定条件下需采取非常措施，务必保证各类工程设备及时抵达施工现场确保工程工期，兵马未动粮草先行原材料的料源调查确定各类材料的储备必须要充分，避免由于材料的不到位造成窝工现象，建立科学的组织机构，组织机构必须与工程特点相适应使各部门高速有效运转，特别要重视强化安全及应对自然灾害的管理职能。